Ziemia ma powierzchnię przekraczającą 510 mln kmIndeks górny 2. Przedstawienie tak ogromnego obszaru na płaszczyźnie wydaje się niemożliwe. W dodatku Ziemia ma kształt zbliżony do kuli, a bez zastosowania specjalnych metod nie da się przenieść obrazu z powierzchni kuli na płaszczyznę. Jeśli interesuje cię, jak geografowie poradzili sobie z tym niełatwym zadaniem, zapoznaj się z materiałem zaprezentowanym w kilku najbliższych lekcjach e‑podręcznika.

RpqymQXiIq9jD
Mapa Ziemi w odwzorowaniu walcowym Mercatora
Źródło: Strebe (http://commons.wikimedia.org), domena publiczna.
Aby zrozumieć poruszane w tym materiale zagadnienia, przypomnij sobie:
  • że kulę ziemską udało się pokryć siatką geograficzną, dzięki której każdy punkt na jej powierzchni ma swoje indywidualne współrzędne;

  • że geografowie skonstruowali wiele rodzajów map przedstawiających całą Ziemię lub jej fragmenty;

  • że skala mapy oznacza stopień pomniejszenia obrazu powierzchni Ziemi w celu przedstawienia go na płaszczyźnie.

Twoje cele
  • wyjaśnisz, co to jest mapa i z jakich elementów się składa;

  • rozpoznasz i odczytasz treści z różnych rodzajów map.

il4LFIM6Ay_d5e237

1. Z jakich elementów składa się mapa?

MapamapaMapa to obraz powierzchni Ziemi lub jej fragmentu (także innego ciała niebieskiego lub nieba) przedstawiony na płaszczyźnie i w pomniejszeniu, to znaczy w skaliskala mapyskali, przy użyciu odwzorowania kartograficznegoodwzorowanie kartograficzneodwzorowania kartograficznego. Rysując treść mapy, konieczne jest zastosowanie odpowiednich symboli kartograficznychsymbole kartograficzne (znaki kartograficzne)symboli kartograficznych (znaków umownych), których zestawienie wraz z opisami nazywamy objaśnieniami mapyobjaśnienia mapyobjaśnieniami mapy lub legendąlegenda mapylegendą. Nie ma możliwości przedstawienia na mapie wszystkich obiektów, jakie istnieją w rzeczywistości na prezentowanym obszarze, co zmusza nas do uproszczenia, czyli generalizacjigeneralizacja treści mapygeneralizacji jej treści.

Generalizacja może być:

  • ilościowa, polegająca na generalizacji formy (kiedy zostaje uproszczony kształt obiektów, np. rzek, granic, dróg itp.) i treści (kiedy pominięte zostają pewne obiekty, np. mniejsze miejscowości, rzeki itp.), zmniejszeniu ulega liczba znaków na mapie;

  • jakościowa, czyli pewne elementy mapy ulegają uogólnieniu – symbolizacji (np. granice zabudowy miasta zostają zamienione w sygnaturę o kształcie kwadratu lub koła itp.) i grupowaniu (np. kilka mniejszych powierzchni leśnych z różnymi rodzajami drzewostanu zostaje połączonych w jedną ogólną powierzchnię leśną).

R5whajzr946ut
Nagranie wideo obrazuje generalizację ilościową.
RQrLQcnJ1Gshd
Nagranie wideo obrazuje generalizację jakościową.

Podstawowymi elementami mapy są:

  • osnowa matematyczna, czyli przyjęte odwzorowanie kartograficzne i związana z nim siatka kartograficzna i skala;

  • obraz kartograficzny, czyli główna treść mapy informująca o rozmieszczeniu różnorodnych obiektów i zjawisk (przyrodniczych, ekonomicznych i in.) oraz o powiązaniach między nimi;

  • elementy pomocnicze, czyli objaśnienia mapy, tzw. legenda (tytuł mapy, objaśnienia zastosowanych umownych znaków kartograficznych, ewentualnie rok wydania mapy, autor itp.), wykresy lub inne dane informacyjne.

Czasami na mapie znajdują się także dodatkowe elementy ułatwiające korzystanie z niej. Są to na przykład przekroje, diagramy, tabele czy rysunki (szczególnie często stosowane na dawnych mapach).

R116njGUf1rmM
Mapa hipsometryczna Ameryki Południowej
Źródło: Marcin n® ☼ (http://commons.wikimedia.org), edycja: Roman Nowacki, domena publiczna.
1
Polecenie 1

Każda uczennica i każdy uczeń na lekcji geografii może korzystać z map w wersji tradycyjnej (na papierze) lub elektronicznej. Przeanalizuj trzy dowolne mapy i sprawdź, czy mają:

  • zaznaczony układ południków i równoleżników,

  • opis siatki kartograficznej,

  • skalę,

  • objaśnienia,

  • tytuł.

1
Polecenie 1

Wymień nieodzowne elementy mapy.

R18QloZ90B4Db
(Uzupełnij).
Ciekawostka

Dawne mapy często nie spełniały większości kryteriów, które obecnie traktowane są jako konieczne. Brakowało konsekwencji w stosowaniu skali, co prowadziło do tego, że każdy fragment mapy miał inną podziałkę. Odwzorowania kartograficznego nie wykorzystywano wcale, a symbole na mapie zależały wyłącznie od fantazji kartografa.

RcZo2iukG2Cvx
XVI‑wieczna Mapa Morska (Carta Marina) Skandynawii.
Mapa została sporządzona przez geografa Olausa Magnusa i jest jedną z pierwszych map Skandynawii.
Źródło: Olaus Magnus (http://commons.wikimedia.org), domena publiczna.
Ciekawostka

Ze względów praktycznych do najczęściej ostatnio stosowanych map należą mapy samochodowe w postaci elektronicznych map w nawigacjach samochodowych współpracujących z odbiornikami GPS. Nie mają one jednak wielu elementów właściwych dla tradycyjnie sporządzonej mapy.

R1MBYyAqtfb4l
Mapa GPS
Źródło: Be On Road, Krzysztof Jaworski, licencja: CC BY-SA 3.0.
il4LFIM6Ay_d5e422

2. Siatka geograficzna i siatki kartograficzne

Siatka geograficzna jest umownym układem południków i równoleżników na powierzchni kuli ziemskiej lub na jej modelu zwanym globusem, a siatka kartograficzna jest jej odpowiednikiem na płaszczyźnie. Jednym z podstawowych zadań kartografiikartografiakartografii jako nauki było wynalezienie sposobu na dokonanie rzeczy z pozoru niemożliwej – takiego „rozpłaszczenia” powierzchni kulistej (albo jej części), aby każdy jej fragment przylegał idealnie do płaszczyzny. Kartografowie opracowali matematyczne i optyczne metody sprostania temu zadaniu. Sposoby te nazywamy odwzorowaniami kartograficznymiodwzorowanie kartograficzneodwzorowaniami kartograficznymi.

Najłatwiej można zrozumieć, czym jest odwzorowanie kartograficzne, wyobrażając sobie szklaną kulę, na którą naniesiona została siatka geograficzna, a wewnątrz znajduje się świecąca żarówka. Wówczas na przyłożoną do kuli płaską powierzchnię będą padały cienie południków i równoleżników, tworząc na niej siatkę kartograficzną.
Można wyróżnić trzy główne rodzaje odwzorowań ze względu na sposób przyłożenia powierzchni rzutowania:

  • azymutalne (płaszczyznowe),

  • stożkowe,

  • walcowe,

  • umowne (modyfikacja wyżej wymienionych według określonych założeń matematycznych celem uzyskania wiernego odwzorowania kątów, powierzchni lub odległości).

R1YsliHbJUFpt
Odwzorowania kartograficzne
Źródło: Olga Mikos, Inductiveload (http://commons.wikimedia.org), domena publiczna.

Niestety, każde odwzorowanie kartograficzne powoduje pewne zniekształcenia przedstawianego obszaru. Odwzorowania wiernokątne zachowują na siatce kartograficznej w sposób wierny tylko kąty, wiernopowierzchniowe zgodnie z rzeczywistością oddają jedynie powierzchnię, a wiernoodległościowe – odległości, przy czym są one wierne tylko wzdłuż określonych linii lub kierunków. Zawsze, kiedy jedna z tych wielkości była wiernie odwzorowana, pozostałe ulegały niestety deformacji. Często stosuje się odwzorowania kartograficzne, które zniekształcają zarówno kąty, powierzchnię, jak i odległości, ale wówczas wszystkie te zniekształcenia są zminimalizowane.

RcSlxlTbP949Q
Zniekształcenia w różnego rodzaju siatkach kartograficznych
Źródło: Strebe (http://commons.wikimedia.org), Stefan Kühn (http://commons.wikimedia.org), Eric Gaba (http://commons.wikimedia.org), Krzysztof Jaworski.
1
Polecenie 2

Wybierz dowolną mapę Ziemi i znajdź zniekształcenia powodowane przez rodzaj zastosowanego odwzorowania. Na wybranej mapie Ziemi sprawdź:

  • czy w zastosowanym odwzorowaniu równoleżniki są równoległe;

  • czy południki i równoleżniki przecinają się pod kątem prostym;

  • czy południki zbiegają się w obu biegunach.

Zastanów się, co na wybranej mapie uległo zniekształceniu w odniesieniu do rzeczywistości w związku z zastosowaniem odwzorowania kartograficznego.

1
Polecenie 2

Wymień przekształcenia w mapie związane z różnicą odwzorowania.

R18QloZ90B4Db
(Uzupełnij).
Ciekawostka

Na załączonej poniżej mapie równoleżniki są rzeczywiście równoległe, a kąty między równoleżnikami i południkami – proste. W efekcie im dany obszar leży bliżej biegunów, tym większe są zniekształcenia jego powierzchni oraz odległości. Grenlandia (powierzchnia rzeczywista ok. 2,2 mln kmIndeks górny 2) wygląda na tej siatce na znacznie większą od Australii (powierzchnia ok. 7,7 mln kmIndeks górny 2).

RpqymQXiIq9jD
Mapa Ziemi w odwzorowaniu walcowym Mercatora
Źródło: Strebe (http://commons.wikimedia.org), domena publiczna.

Podsumowanie

  • Mapa jest uogólnionym odwzorowaniem powierzchni Ziemi, innego ciała niebieskiego lub ich fragmentu, stworzonym przy zastosowaniu ścisłych matematycznych reguł i przedstawionym na płaszczyźnie w odpowiedniej skali za pomocą znaków umownych. Mapy mogą dotyczyć różnych zagadnień, np. ukształtowania terenu, podziału politycznego obszaru, budowy geologicznej itd.

  • Siatki kartograficzne powstały z przekształcenia siatki geograficznej za pomocą różnych metod matematycznych, czyli tzw. odwzorowań kartograficznych.

Praca domowa

Obejrzyj dokładnie atlas samochodowy albo mapę samochodową w odbiorniku GPS. Które z podstawowych składników mapy udało ci się odnaleźć (skala mapy, odwzorowanie kartograficzne, ukształtowanie powierzchni, inne treści fizyczno‑geograficzne, granice obszarów administracyjnych i ich nazwy, tytuł mapy, objaśnienia, oznaczenia współrzędnych geograficznych)?

Pokaż podpowiedź
Polecenie 3.1
RMGsPmxpJ3yKB
Zaznacz elementy, które powinny znaleźć się w mapie samochodowej Możliwe odpowiedzi: 1. Użytkowanie terenu, 2. Formy ochrony przyrody, 3. Zabytki, 4. Rodzaje dróg
il4LFIM6Ay_d5e916

Słownik

generalizacja treści mapy
generalizacja treści mapy

proces zmniejszania szczegółowości mapy wraz ze zmniejszaniem jej skali

kartografia
kartografia

dziedzina nauki i techniki obejmująca teorię oraz metody sporządzania i użytkowania map, a także atlasów, globusów itp.; jej częścią jest kartografia matematyczna zajmująca się odwzorowaniami kartograficznymi

legenda mapy
legenda mapy

patrz: objaśnienia mapyobjaśnienia mapyobjaśnienia mapy

mapa
mapa

uproszczony obraz powierzchni Ziemi, innej planety lub ich części przedstawiony na płaszczyźnie w odpowiednio dobranej skali za pomocą umownych znaków i zgodnie z określonym odwzorowaniem kartograficznym

objaśnienia mapy
objaśnienia mapy

dawniej określane jako legenda mapy; zawierają spis symboli występujących na mapie i informacje o jej wykonaniu

odwzorowanie kartograficzne
odwzorowanie kartograficzne

matematyczny sposób przedstawiania powierzchni kuli na płaszczyźnie

skala mapy
skala mapy

stosunek wielkości liniowych rozmiarów fragmentu powierzchni, dla jakiego opracowano odwzorowanie kartograficzne danej mapy, do rzeczywistej wielkości tych rozmiarów

symbole kartograficzne (znaki kartograficzne)
symbole kartograficzne (znaki kartograficzne)

umowne znaki używane na mapach i przeznaczone do przedstawiania zjawisk, zdarzeń i obiektów; symbole mogą mieć charakter sygnatur punktowych, liniowych lub powierzchniowych

il4LFIM6Ay_d5e1173

Ćwiczenia

2
Ćwiczenie 1

Uzupełnij puste miejsca, wybierając brakujące elementy z listy.

R1VI6oW0v39As
Zadanie interaktywne
1
Ćwiczenie 2

Spośród wymienionych elementów wybierz dwa, które są składnikami mapy.

RwJx3BooJUjCI
zadanie interaktywne
2
Ćwiczenie 3

Oceń prawdziwość wymienionych poniżej stwierdzeń dotyczących odwzorowań kartograficznych.

RPCAMcsjcPb3o
zadanie interaktywne
1
Ćwiczenie 4

Zaznacz właściwą odpowiedź na poniższe pytanie.

Które z poniższych stwierdzeń jest poprawne?

RQ9lcZ3gnnN1n
zadanie interaktywne
1
Ćwiczenie 5

Dokończ zdanie, zaznaczając jego prawidłowe zakończenie.

R1NN2dGHgf6En
zadanie interaktywne
1
Ćwiczenie 6

Dokończ zdanie, zaznaczając jego prawidłowe zakończenie.

R2KJRDTBzVc6P
Zadanie interaktywne